Ультразвук - это диагностический метод, в котором используется ультразвук. Последний может использоваться в "выполнении" простого ультразвука или в сочетании с КТ для получения изображений частей тела (КТ-эхотомография) или для получения информации и изображений кровотока ( Echocolordoppler).
Подробные статьи
Принцип действия
В физике ультразвук - это продольные упругие механические волны, характеризующиеся короткими длинами волн и высокими частотами. Волны обладают типичными свойствами:
- Они несут неважно
- Они обходят препятствия
- Они комбинируют свои эффекты, не изменяя друг друга.
Звук и свет состоят из волн.
Волны характеризуются колебательным движением, при котором напряжение одного элемента передается на соседние элементы, а от них - на другие, пока не распространяется на всю систему. Это движение, возникающее в результате "сцепления отдельных движений", является типом коллективного движения из-за наличия упругих связей между компонентами системы. Оно вызывает распространение возмущения без какого-либо переноса вещества в любое направление внутри самой системы. Это коллективное движение называется волной. Распространение ультразвука происходит в материи в форме волнового движения, которое порождает чередующиеся полосы сжатия и разрежения молекул, составляющих среду.
Просто подумайте, когда в пруд бросают камень, и вы поймете концепцию волны.
Под длиной волны понимается расстояние между двумя последовательными точками по фазе, т. Е. Имеющими в один и тот же момент одинаковую амплитуду и направление движения. Единицей измерения является метр, включая его части. Диапазон длин волн d ", используемых в ультразвук составляет от 1,5 до 0,1 нанометра (нм, то есть одна миллиардная часть метра).
Частота определяется как количество полных колебаний или циклов, которые частицы совершают за единицу времени, и измеряется в герцах (Гц). Диапазон частот, используемый в ультразвуке, составляет от 1 до 10-20 мегагерц (МГц, т. Е. Один миллионов герц), а иногда даже превышает 20 МГц, эти частоты не слышны человеческому уху.
Волны распространяются с определенной скоростью, которая зависит от упругости и плотности среды, через которую они проходят. Скорость распространения волны определяется произведением ее частоты на длину волны (vel = freq x длина d "волны).
Для распространения ультразвук нуждается в субстрате (например, в теле человека), на котором они временно изменяют упругие силы сцепления частиц. В зависимости от подложки, следовательно, в зависимости от ее плотности и сил сцепления ее молекул, скорость распространения волны внутри нее будет разной.
Акустический импеданс определяется как внутреннее сопротивление вещества, которое проходит через ультразвук. Это влияет на их скорость распространения в веществе и прямо пропорционально плотности среды, умноженной на скорость распространения ультразвука в самой среде (IA = vel x плотность). Различные ткани человеческого тела имеют разный импеданс, и это принцип, на котором основана ультразвуковая техника.
Например, воздух и вода имеют низкий акустический импеданс, жир и мышцы печени имеют промежуточное звено, а кости и сталь - очень высокие. Более того, благодаря этому свойству тканей ультразвуковой аппарат иногда может видеть то, что не видит КТ (компьютерная томография), например, жировая болезнь печени, то есть накопление жира в гепатоцитах (клетках печени), гематомы из ушиб (экстравазация крови) и другие типы изолированных жидких или твердых скоплений.
Ультразвук генерируется для пьезоэлектрический эффект высокая частота. Под пьезоэлектрическим эффектом мы подразумеваем свойство некоторых кристаллов кварца или некоторых типов керамики колебаться с высокой частотой, если они подключены к электрическому напряжению, а следовательно, если через них проходит переменный электрический ток. Эти кристаллы содержатся внутри ультразвукового зонда, находящегося в контакте с кожей или тканями пациента, называемого преобразователем, который, таким образом, излучает ультразвуковые лучи, которые проходят через исследуемые тела и подвергаются «ослаблению, которое находится в прямой зависимости от излучения. частота преобразователя. Следовательно, чем выше частота ультразвуков, тем больше их проникновение в ткани, с более высоким разрешением изображений. Для исследования органов брюшной полости обычно используются рабочие частоты от 3 до 5 мегагерц, в то время как более высокие частоты, превышающие 7,5 мегагерц, с большей разрешающей способностью, используются для оценки поверхностных тканей (щитовидной железы, груди, мошонки и т. так далее.).
Точки перехода между тканями с разным акустическим сопротивлением называются интерфейсами. Всякий раз, когда ультразвук встречается с границей раздела, луч частично проходит рефлекс (вернуться) и частично преломленный (т.е. поглощается нижележащими тканями). Отраженный луч также называют эхом; в фазе возврата он возвращается к преобразователю, где возбуждает кристалл зонда, генерирующий электрический ток. Другими словами, пьезоэлектрический эффект преобразует ультразвук в электрические сигналы, которые затем обрабатываются компьютером и преобразуются в изображение на видео в реальном времени.
Таким образом, можно, анализируя характеристики отраженной ультразвуковой волны, получить полезную информацию для различения структур с разной плотностью. Энергия отражения прямо пропорциональна изменению акустического импеданса между двумя поверхностями.Для значительных изменений, таких как проход между воздухом и кожей, ультразвуковой луч может полностью отражаться; Для этого необходимо использовать между зондом и кожей гелеобразные вещества, предназначенные для удаления воздуха.
Способы казни
Ультразвук можно сделать тремя разными способами:
A-Mode (амплитудный режим = амплитудная модуляция): в настоящее время заменен B-режимом. В режиме A каждое эхо-сигнал представляется как отклонение от базовой линии (которое выражает время, необходимое отраженной волне, чтобы вернуться в приемную систему, т. Е. Расстояние между поверхностью раздела, вызвавшей отражение, и зондом), как «пик», амплитуда которого соответствует интенсивности генерирующего его сигнала.Это самый простой способ представления ультразвукового сигнала одномерного типа (т. е. он предлагает анализ только в одном измерении). Он дает информацию только о характере исследуемой структуры (жидкая или твердая). A-Mode все еще используется, но только в офтальмологии и неврологии.
TM-Mode (Time Motion Mode): в нем данные A-Mode обогащаются динамическими данными. Получается двухмерное изображение, на котором каждое эхо представлено светящейся точкой. Точки перемещаются горизонтально по отношению к движениям конструкций. Если интерфейсы неподвижны, яркие точки также останутся неподвижными. он похож на A-Mode, но с той разницей, что также записывается движение эха. Этот метод до сих пор используется в кардиологии, особенно для демонстрации кинетики клапана.
B-Mode (режим яркости или модуляция яркости): это классическое эхотомографическое изображение (т.е. часть тела), отображаемое на телевизионном мониторе эхосигналов, исходящих от исследуемых структур. Изображение создается путем преобразования отраженных волн в сигналы, яркость которых (оттенки серого) пропорциональна «интенсивности эха»; пространственные отношения между различными эхо «строят» на экране изображение части органа. находится на рассмотрении. Он также предлагает двухмерные изображения.
Введение оттенков серого (разные оттенки серого для представления эхо-сигналов разной амплитуды) еще больше улучшило качество ультразвукового изображения. Таким образом, все телесные структуры представлены оттенками от черного до белого. Белые точки обозначают наличие «названного изображения». гиперэхогенный (например, расчет), а черные точки "изображения" гипоэхогенный (например жидкости).
В зависимости от техники сканирования УЗИ в B-режиме может быть статическим (или ручным) или динамическим (в реальном времени). С помощью УЗИ в реальном времени изображение постоянно реконструируется (не менее 16 полных сканирований в секунду) в фазовой динамике, обеспечивая непрерывное представление в реальном времени.
ПРОДОЛЖЕНИЕ: Аппликации «ультразвук»
